JPH05313901A - ファジィ推論装置 - Google Patents
ファジィ推論装置Info
- Publication number
- JPH05313901A JPH05313901A JP3102567A JP10256791A JPH05313901A JP H05313901 A JPH05313901 A JP H05313901A JP 3102567 A JP3102567 A JP 3102567A JP 10256791 A JP10256791 A JP 10256791A JP H05313901 A JPH05313901 A JP H05313901A
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- JP
- Japan
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- fuzzy
- arithmetic
- result
- reliability
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ファジィ推論における推論結果の信頼度を推論
結果とともに出力する。 【構成】ファジィ演算部２において変形された後件部メ
ンバシップ関数ＭＦが、確定値演算を行う確定値演算部
３に入力されるとともに評価演算部４にも入力される。
評価演算部４は後件部メンバシップ関数ＭＦの集中度を
求め、この集中度を確定値演算部３において得られた確
定値Ｆの信頼度Ｃとして出力する。
結果とともに出力する。 【構成】ファジィ演算部２において変形された後件部メ
ンバシップ関数ＭＦが、確定値演算を行う確定値演算部
３に入力されるとともに評価演算部４にも入力される。
評価演算部４は後件部メンバシップ関数ＭＦの集中度を
求め、この集中度を確定値演算部３において得られた確
定値Ｆの信頼度Ｃとして出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、予め定められたファ
ジィルールおよびメンバシップ関数に従って入力変数に
基づくファジィ演算を実行し、推論結果を出力するファ
ジィ推論装置に関する。
ジィルールおよびメンバシップ関数に従って入力変数に
基づくファジィ演算を実行し、推論結果を出力するファ
ジィ推論装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ファジイ推論装置におけるファジィ推論
の手法として、たとえばＭＩＮ−ＭＡＸ法では、前件部
メンバシップ関数において入力変数が該当するラベルの
組合せから推論に使用するファジィルールを選択し、選
択されたファジィルールが有する後件部ラベルのメンバ
シップ関数が、入力変数の前件部における所属度の最小
値で頭切りされる。このファジィ演算により頭切りされ
た後件部メンバシップ関数から確定値演算処理において
重心値を求め、これをファジィ推論における確定値とし
て出力する。代数演算法などの他のファジィ推論の手法
においても略同様の処理がなされ、ファジィ演算処理に
よって後件部メンバシップ関数を変形し、変形された後
件部メンバシップ関数の形状から確定値演算処理により
確定値が求められる。この確定値演算処理においても、
重心演算法、最大高さ演算法および面積演算法などのい
くつかの処理方法があり、ファジィ推論装置から出力さ
れた確定値が入力される制御対象に応じた手法が適宜選
択される。
の手法として、たとえばＭＩＮ−ＭＡＸ法では、前件部
メンバシップ関数において入力変数が該当するラベルの
組合せから推論に使用するファジィルールを選択し、選
択されたファジィルールが有する後件部ラベルのメンバ
シップ関数が、入力変数の前件部における所属度の最小
値で頭切りされる。このファジィ演算により頭切りされ
た後件部メンバシップ関数から確定値演算処理において
重心値を求め、これをファジィ推論における確定値とし
て出力する。代数演算法などの他のファジィ推論の手法
においても略同様の処理がなされ、ファジィ演算処理に
よって後件部メンバシップ関数を変形し、変形された後
件部メンバシップ関数の形状から確定値演算処理により
確定値が求められる。この確定値演算処理においても、
重心演算法、最大高さ演算法および面積演算法などのい
くつかの処理方法があり、ファジィ推論装置から出力さ
れた確定値が入力される制御対象に応じた手法が適宜選
択される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ファジ
ィ推論装置における確定値演算処理にあっては、異なる
形状の後件部メンバシップ関数に対して同一の確定値が
得られる場合がある。たとえば、確定値演算処理におい
て最大高さ演算方法を用いた場合、図４に示す異なる形
状の後件部メンバシップ関数（Ａ）および（Ｂ）に対し
て同一の確定出力が得られることになる。ところが、図
４（Ａ）に示す後件部メンバシップ関数と同図（Ｂ）に
示す後件部メンバシップ関数とでは、最大高さｌの値が
異なり、同一の確定出力ｆに対する信頼度がそれぞれ異
なることになる。従来のファジィ推論装置ではこのよう
な信頼度を評価する手段を備えたものがなかったため、
設定されたファジィルールおよびメンバシップ関数の適
否の判定を容易に行うことができず、確定出力が次のフ
ァジィ推論に反映されないオープンループのシステムに
あっては信頼度の低い確定出力がそのまま制御対象に入
力されることになり、適正な制御を行うことができない
場合が生じる問題があった。
ィ推論装置における確定値演算処理にあっては、異なる
形状の後件部メンバシップ関数に対して同一の確定値が
得られる場合がある。たとえば、確定値演算処理におい
て最大高さ演算方法を用いた場合、図４に示す異なる形
状の後件部メンバシップ関数（Ａ）および（Ｂ）に対し
て同一の確定出力が得られることになる。ところが、図
４（Ａ）に示す後件部メンバシップ関数と同図（Ｂ）に
示す後件部メンバシップ関数とでは、最大高さｌの値が
異なり、同一の確定出力ｆに対する信頼度がそれぞれ異
なることになる。従来のファジィ推論装置ではこのよう
な信頼度を評価する手段を備えたものがなかったため、
設定されたファジィルールおよびメンバシップ関数の適
否の判定を容易に行うことができず、確定出力が次のフ
ァジィ推論に反映されないオープンループのシステムに
あっては信頼度の低い確定出力がそのまま制御対象に入
力されることになり、適正な制御を行うことができない
場合が生じる問題があった。
【０００４】この発明の目的は、得られた確定出力の信
頼度をファジィ演算における演算結果に基づいて評価す
ることにより、確定出力の適否を容易に判定できるよう
にし、制御対象を適正に制御することができるととも
に、設定されたファジィルールおよびメンバシップ関数
の適否判定を容易に行うことができるファジイ推論装置
を提供することにある。
頼度をファジィ演算における演算結果に基づいて評価す
ることにより、確定出力の適否を容易に判定できるよう
にし、制御対象を適正に制御することができるととも
に、設定されたファジィルールおよびメンバシップ関数
の適否判定を容易に行うことができるファジイ推論装置
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明のファジィ推論
装置は、入力変数に基づくファジィ演算を実行するファ
ジィ演算部と、ファジィ演算部における演算結果から確
定値を求める確定値演算部と、確定値演算部で得られた
確定値に対するファジィ演算部の演算結果の集中度を求
めて確定値の信頼度として出力する評価演算部と、から
構成したことを特徴とする。
装置は、入力変数に基づくファジィ演算を実行するファ
ジィ演算部と、ファジィ演算部における演算結果から確
定値を求める確定値演算部と、確定値演算部で得られた
確定値に対するファジィ演算部の演算結果の集中度を求
めて確定値の信頼度として出力する評価演算部と、から
構成したことを特徴とする。
【０００６】
【作用】この発明においては、入力変数に基づくファジ
ィ演算がファジィ演算部において実行され、この演算結
果から確定値演算部において確定値が算出される。評価
演算部はファジィ演算部の演算結果について確定値に対
する集中度を求め、これを確定値の信頼度として出力す
る。従って、集中度の高い演算結果に基づいて得られた
確定値については評価演算部から高い信頼度が出力さ
れ、集中度の低い演算結果に基づいて得られた確定値に
ついては低い信頼度が出力される。
ィ演算がファジィ演算部において実行され、この演算結
果から確定値演算部において確定値が算出される。評価
演算部はファジィ演算部の演算結果について確定値に対
する集中度を求め、これを確定値の信頼度として出力す
る。従って、集中度の高い演算結果に基づいて得られた
確定値については評価演算部から高い信頼度が出力さ
れ、集中度の低い演算結果に基づいて得られた確定値に
ついては低い信頼度が出力される。
【０００７】
【実施例】図１は、この発明の実施例であるファジィ推
論装置の構成を示すブロック図である。ファジィ推論装
置１は、ファジィ演算部２、確定値演算部３および評価
演算部４から構成される。ファジィ演算部２には入力変
数ｘ１〜ｘｎが入力される。このファジイ演算部２には
予めファジィルールおよびメンバシップ関数が設定され
ており、これらに基づいてファジィ演算が行われる。フ
ァジィ演算部２からはその演算結果として変形された後
件部メンバシップ関数ＭＦが確定値演算部３および評価
演算部４に入力される。確定値演算部３はこの後件部メ
ンバシップ関数ＭＦから確定値Ｆを求める確定値演算処
理を実行する。この確定値演算処理は、たとえば最大高
さ演算法、重心演算法および面積演算法などの任意の演
算法を用いることができる。
論装置の構成を示すブロック図である。ファジィ推論装
置１は、ファジィ演算部２、確定値演算部３および評価
演算部４から構成される。ファジィ演算部２には入力変
数ｘ１〜ｘｎが入力される。このファジイ演算部２には
予めファジィルールおよびメンバシップ関数が設定され
ており、これらに基づいてファジィ演算が行われる。フ
ァジィ演算部２からはその演算結果として変形された後
件部メンバシップ関数ＭＦが確定値演算部３および評価
演算部４に入力される。確定値演算部３はこの後件部メ
ンバシップ関数ＭＦから確定値Ｆを求める確定値演算処
理を実行する。この確定値演算処理は、たとえば最大高
さ演算法、重心演算法および面積演算法などの任意の演
算法を用いることができる。
【０００８】評価演算部４は、後件部メンバシップ関数
ＭＦの集中度を求める評価演算を行う。この評価演算処
理は、たとえば図２に示すように、確定値演算部３にお
いて最大高さ演算法により確定値が求められる場合に
は、後件部メンバシップ関数ＭＦの最大高さＬを求め
る。また、確定値演算部３において重心演算法が用いら
れる場合には後件部メンバシップ関数ＭＦの最大幅Ｄが
求められる。さらに面積演算法が用いられる場合には後
件部メンバシップ関数ＭＦの標準偏差が求められる。
ＭＦの集中度を求める評価演算を行う。この評価演算処
理は、たとえば図２に示すように、確定値演算部３にお
いて最大高さ演算法により確定値が求められる場合に
は、後件部メンバシップ関数ＭＦの最大高さＬを求め
る。また、確定値演算部３において重心演算法が用いら
れる場合には後件部メンバシップ関数ＭＦの最大幅Ｄが
求められる。さらに面積演算法が用いられる場合には後
件部メンバシップ関数ＭＦの標準偏差が求められる。
【０００９】ファジィ推論にあっては、入力変数ｘのフ
ァジィルールに対する適合度が高い程、確定値に対する
後件部メンバシップ関数ＭＦの集中度が高くなる。すな
わち、最大高さＬが高くなる一方、最大幅Ｄが狭くな
る。従って、評価演算部４が最大高さＬを集中度とする
場合には、後件部メンバシップ関数ＭＦの全高に対する
最大高さＬの割合を信頼度Ｃとして出力する。また、最
大幅Ｄを集中度として算出する場合には、その逆数を信
頼度Ｃとして出力する。
ァジィルールに対する適合度が高い程、確定値に対する
後件部メンバシップ関数ＭＦの集中度が高くなる。すな
わち、最大高さＬが高くなる一方、最大幅Ｄが狭くな
る。従って、評価演算部４が最大高さＬを集中度とする
場合には、後件部メンバシップ関数ＭＦの全高に対する
最大高さＬの割合を信頼度Ｃとして出力する。また、最
大幅Ｄを集中度として算出する場合には、その逆数を信
頼度Ｃとして出力する。
【００１０】なお、評価演算部４における集中度の算出
において後件部メンバシップ関数ＭＦにおける確定値Ｆ
の位置が必要となる場合があり、この場合には確定値演
算部３の確定値出力Ｆが評価演算部４に入力されるよう
にすればよい。
において後件部メンバシップ関数ＭＦにおける確定値Ｆ
の位置が必要となる場合があり、この場合には確定値演
算部３の確定値出力Ｆが評価演算部４に入力されるよう
にすればよい。
【００１１】以上のようにしてこの実施例によれば確定
値演算部３において求められた確定値Ｆとともにその確
定値の信頼度Ｃを同時に出力することができる。これに
よって、たとえば図３に示すように、複数のファジィ推
論装置の推論結果（確定値Ｆ１〜Ｆｎ）を用いて制御す
る場合に、それぞれの推論結果を信頼度Ｃ１〜Ｃｎによ
って重み付けすることもできる。
値演算部３において求められた確定値Ｆとともにその確
定値の信頼度Ｃを同時に出力することができる。これに
よって、たとえば図３に示すように、複数のファジィ推
論装置の推論結果（確定値Ｆ１〜Ｆｎ）を用いて制御す
る場合に、それぞれの推論結果を信頼度Ｃ１〜Ｃｎによ
って重み付けすることもできる。
【００１２】
【発明の効果】この発明によれば、ファジィ推論による
推論結果とともにその信頼度を出力することができ、フ
ァジィ演算部に設定されたファジィルールおよびメンバ
シップ関数の適否の判定を容易に行うことができるとと
もに、その推論結果を制御対象に入力すべきか否かの判
断も容易になり、適正な制御を行うことができる。
推論結果とともにその信頼度を出力することができ、フ
ァジィ演算部に設定されたファジィルールおよびメンバ
シップ関数の適否の判定を容易に行うことができるとと
もに、その推論結果を制御対象に入力すべきか否かの判
断も容易になり、適正な制御を行うことができる。
【図１】この発明の実施例であるファジィ推論装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】同ファジィ推論装置が有する評価演算部におい
て求められる集中度を示す図である。
て求められる集中度を示す図である。
【図３】同ファジィ推論装置の使用状態を示す図であ
る。
る。
【図４】一般的なファジィ推論装置における後件部メン
バシップ関数と確定出力との関係を示す図である。
バシップ関数と確定出力との関係を示す図である。
１−ファジィ推論装置 ２−ファジィ演算部 ３−確定値演算部 ４−評価演算部
Claims (1)
- 【請求項１】入力変数に基づくファジィ演算を実行する
ファジィ演算部と、ファジィ演算部における演算結果か
ら確定値を求める確定値演算部と、確定値演算部で得ら
れた確定値に対するファジィ演算部の演算結果の集中度
を求めて確定値の信頼度として出力する評価演算部と、
から構成したことを特徴とするファジイ推論装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3102567A JPH05313901A (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | ファジィ推論装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3102567A JPH05313901A (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | ファジィ推論装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05313901A true JPH05313901A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=14330802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3102567A Pending JPH05313901A (ja) | 1991-05-08 | 1991-05-08 | ファジィ推論装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05313901A (ja) |
-
1991
- 1991-05-08 JP JP3102567A patent/JPH05313901A/ja active Pending
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